热致滚齿机工作台位置误差补偿技术研究

摘要

本课题针对在YKX3132G型六轴数控滚齿机床加工过程中，工作台热致变形产生的X轴方向上的误差进行测量与补偿。在考虑到不改变现有机床结构性能的情况下，设计一种实时检测与补偿的控制系统，并就此问题提出了两种解决方案，最终选取一种最实用的方案。 本文首先对机床整体受热变形进行分析，根据数控滚齿机床的结构，简化出理论模型，运用热力学方面的知识，得出了机床的热变形与工件和刀具间的相对位置之间的关系。根据理论分析，笔者在现有实验条件下，分别基于单片机与PCI数据采集卡，设计出两种误差检测与补偿系统。 本文在信号的获取与信号处理方面也作了详细介绍，通过滤波电路的处理，系统有效地消除了噪声信号等干扰因素，从而保障了系统的整体精度。在基于单片机的数据采集系统中，笔者采用了先进的1T流水线/精简指令集结构单片机，因此在处理速度上较普通的8051单片机有大幅的提高，且该单片机集成了8路8位ADC，因此在硬件设计方面也大为简化。本课题中基于数据PCI采集卡的测控系统，在实验过程中表现出实时性较差的特点，但该系统却为一些实时性要求不高的应用场合提供了一种参考。 通过实验与仿真可以看出，本课题所设计的系统在一定程度上可以提高机床的加工精度，但仍需进一步研究，并在此基础上进行改造与完善。

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文摘

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致谢

第一章绪论

第二章热致变形分析及补偿系统整体结构设计

第三章补偿系统硬件电路设计

第四章软件设计

第五章实验与仿真

第六章总结展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

附录1单片机数据采集电路图

附录2 C语言源代码